Газоснабжение

Потребление тепла в механизированных прачечных, включая сушку и глажения определяют по формуле

                                                                                        3.9

 

где 100 - норма грязного белья на I чел в год, кг.;

, - по заданию;

         N- количество жителей района города, чел.; по табл. 1 данного курсового проекта;

- нормы расхода теплоты на  стирку белья, МДж/(на 1 т сухого  белья).  по [5] табл. 5.1

 

Количество газа, необходимое для  обеспечения стирки белья

                                           3.10

где - годовое потребление тепла в квартирах определенное по формуле 3.9

- низшая теплота сгорания  горючих компонентов, в пересчете  на рабочую массу топлива, , определенная по формуле 2.2

 

3.1.7 Потребление газа на хлебозаводах и пекарнях.

Потребление газа на предприятиях хлебопекарной  промышленности определяется по формуле

 

                                                          3.11

 

где (0,6..0,8)- норма суточной выпечки хлебобулочных  и кондитерских изделий на 1 тысячу жителей, т;

- осредненный расход теплоты на выпечку 1 тонны хлебобулочных и кондитерских изделий на предприятиях хлебопекарной промышленности, МДж - по [5] табл. 5.1

  - по заданию;

         N- количество жителей района города, чел.; по табл. 1 данного курсового проекта;

 

Количество  газа, необходимое для обеспечения  хлебопекарни

                                           3.12

где - годовое потребление тепла в квартирах определенное по формуле 3.11

- низшая теплота сгорания  горючих компонентов, в пересчете  на рабочую массу топлива, , определенная по формуле 2.2

 

3.1.8 Расход газа на промышленных  предприятиях

 

3.1.9 Потребление  газа на предприятиях торговли, ателье и др.

Потребление теплоты на предприятиях торговли, ателье и др. определяется по формуле

 

Q_т = 0,05 • Q_K, МДж/год, 3.13

где Q_k - потребление теплоты в квартирах, МДж/год, определенное по формуле 3.1.

Q_т = 0,05 • 201141935 = 10057097 МДж/год.

 

3.1.10 Расход газа ТЭЦ

 

Определение расхода газа производится по максимальному часовому расходу  тепла на отопление, вентиляцию и  горячее водоснабжение по формуле 

                                                                     3.14                                                  

 

где Q_o, Q_B, Q_гв - максимальные расходы тепла, соответственно, на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, кДж;

- низшая теплота сгорания  горючих компонентов, в пересчете  на рабочую массу топлива, , определенная по формуле 2.2

- КПД ТЭЦ. Принимаем 0,8.

Расчетный расход тепла на отопление  жилых и общественных зданий, определяется по формуле

 

                                                  3.15

 

где: а – коэффициент, учитывающий изменения q_о в зависимости от t_но, 

      q_о – удельная отопительная характеристика здания, кДж/м³*ч*град,

t_H - расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления, °С в исходных данных;

t_B - расчетная температура внутреннего воздуха, °С ;

а - коэффициент, учитывающий изменение q_o в зависимости от t_H, принимаемой по [9] с учетом интерполяции;

V_H - наружный объем отапливаемых зданий, м³. Наружный строительный объем отапливаемых зданий определяется по формуле

3.16

, - соответственно строительный объем жилых и общественных зданий,

Строительный объем отапливаемых жилых зданий определяется по формуле

3.17

где 60 - норма строительной кубатуры на одного человека, м³/чел..

         N- количество жителей района города, чел.; по табл. 1 данного курсового проекта;

 

Строительный  объем отапливаемых общественных зданий принимается в размере 25 % от объема жилых зданий и определяется по формуле

 

 

 

 

Расчетный расход тепла на механическую вентиляцию общественных зданий определяется по формуле

3.18

 

где q_B - удельная вентиляционная характеристика общественных зданий, в отсутствии их перечня     принимается равной 0,23.. .0,25, Вт/(м³ °К);

      t_в - средняя температура внутреннего воздуха, ^oC ;

     t_H - расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем вентиляции, ^oC

 наружный  строительный объем общественных  зданий, м³, (принимается в пределах 50 %).

 

Расчетный расход тепла на горячее водоснабжение  от ТЭЦ определяется по формуле

3.19

где N₁ - количество жителей, охваченных централизованным горячим водоснабжением,

чел.;

К_с, К_ч - соответственно, суточный и часовой коэффициенты неравномерности потребления горячей воды (К_с = 1,2; К_ч = 1,7....2,0);

с, d - нормы расхода горячей воды, соответственно, для жилых и общественных знаний, л/(сут чел), принимаем с=120, d = 20;

t_xs - температура холодной водопроводной воды, ^oC, t_XB = 5 ^oC ;

65 - температура  горячей воды, °С.

 

 

 

 

Расчетный расход газа определяется как доля годового расхода:

     (3.13)

где: - коэффициент часового максимума.

Коэффициент часового максимума для населенных мест принимается в зависимости  от общей численности населения, обслуживаемого данными газовыми сетями, одинаковыми для всех районов, гидравлически  связанных между собой. Для районных сетей, гидравлически не связанных  между собой, принимается отдельно для каждого района.

Расчеты сведены  в таблицу (3):

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3. – Определение расчетного расхода газа.

 

 

 

 

 

 

 

4. Системы газоснабжения.

 

Система газоснабжения  должна обеспечивать бесперебойную  подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной  в обслуживании, должна предусматривать  возможность отключения отдельных  её элементов или участков газопроводов для производства ремонтных и  аварийных работ.

Основной  задачей при проектировании системы  газоснабжения города встает ее реконструкция  и развитие.

4.1 Выбор системы газоснабжения.

 

Для газоснабжения  населенных мест применяются одно-, двух-, трех- и многоступенчатые системы  газоснабжения. Городские системы  газоснабжения присоединяются к  магистральным газопроводам через  ГРС. Связь между газопроводами  различных давлений осуществляется через ГРП.

  Выбор схемы  газоснабжения производится исходя  из следующих соображений: чем  больше давление газа в газопроводе,  тем меньше его диаметр и  стоимость, но усложняется прокладка  сети – необходимо выдерживать  большие разрывы до зданий, не  по всем улицам можно проложить  сеть высокого давления. С увеличением  количества ступеней давления  в системе добавляются новые  газопроводы и ГРП, но уменьшаются  диаметры последующих ступеней.

 

Для данного района города с населением в  49197 жителей принимаю к расчету  рекомендуемую одноступенчатую  систему газоснабжения, в которой  газ от ГРС по сети высокого давления подается к ГРП и крупным потребителям, а от ГРП по сети низкого давления распределяется по территории города. Абсолютное давление газа после ГРС  равно Р  = 0,7 МПа.

При проектировании городских сетей  были выдержаны следующие принципы:

• кольцевание основных транзитных загородных магистралей;
• кольцевание транзитных внутригородских линий и питание их из нескольких точек.

Для повышения надежности желательно иметь  два или несколько колец. Распределительные  сети должны быть многократно кольцевыми с питанием из нескольких пунктов  и возможность питания каждого участка с двух сторон

4.2 Определение количества ГРП.

 

При проектировании газоснабжения городов  большое значение имеет выбор  количества ГРП и ГРС, их производительности и размещения.

Для ГРП, питающей сеть низкого давления, оптимальная производительность V_оп = 1500-2000 м³/ч. С учетом этого количество ГРП определяется по формуле:

     (4.1)

 

где åV_грп – суммарный расход газа через городские ГРП

 

 

 

 

 

  Определяю расходы газа через  городские ГРП:

Нагрузка  на 1 ГРП: 

Нагрузка  на 2 ГРП: 

где соответственно число людей, охваченных ГРП₁ и ГРП₂

 

 

 

где - удельный часовой расход на 1-го человека

 

 

 

 

 

5. Гидравлический расчет наружных сетей.

 

При гидравлических расчетах встречаются два случая: в газопроводах низкого давления изменение удельного объема газа при его движении по газопроводу  невелико  (до 2%) и им пренебрегают; в газопроводах среднего и высокого давления оно существенно, и его  необходимо учитывать.

Потери давления в местных сопротивлениях наружных газопроводов (прил.5 [1]) учитывается  увеличением расчетной длины  газопровода на 10%.

Так как формулы для  гидравлического расчета газопроводов сложны, вместо них пользуются таблицами  и номограммами.

5.1. Гидравлический расчет сети высокого давления.

 

Расчет ведут в следующей  последовательности:

1. Расходы газа потребителям уже вычислены (табл. 3.). Давление газа на выходе из ГРС 0,7 МПа. Намечаем направление движения газа по сети и определяется резервирующая перемычка – участок 7-8.
2. Рассчитывают аварийные режимы при выключенных головных участках справа и слева от ГРС. При этом потребители лежащие после перемычки 7-8 получают газ не в полном объеме:

V_ав=К_об*V_р   (6.1)

где V_ав – расход газа потребителем в аварийном режиме, м³/ч

       К_об – коэффициент обеспеченности

В результате этого расчета  диаметры по кольцу принимаются окончательно

3. Считают нормальный режим при уже известных диаметрах по кольцу и снабжении газом всех потребителей на 100%. В результате расчета нормального режима определяют резерв давления в точке встречи потоков, а также давления в каждой точке присоединения потребителей, что позволяет разрабатывать проект газоснабжения каждого из них.

Результаты расчета сведены  в таблицу (6.1):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2 Расчет одиночных газопроводов.

 

Газопровод  к сосредоточенному потребителю  должен пропустить все необходимое  количество газа, чтобы расчетный  расход газа в газопроводе был  равен расчетному расходу газа к  сосредоточенным потребителям. При  проектировании сети высокого давления необходимо рассчитать так же диаметры одиночных газопроводов – ответвления  сети.

Такими  ответвлениями являются газопроводы: ТЭЦ – 1; прачечная – 5; баня – 6; столовая – 4; ГРП 1 – 3; хлебозавод – 7; промышленное предприятие – 8; ГРП 2 - 9; больничный городок – 10; ТЭЦ – ГРС, предприятие торговли-11.

 

Таблица 6.2 –  Расчет одиночных газопроводов.

5.3 Гидравлический расчет сети низкого давления.

 

Городские сети низкого  давления, распределяющие газ по всей территории города к бытовым и  мелким коммунальным предприятиям, представляют собой сложную по конфигурации систему  сопряженных колец. При расчете  такую сеть разбивают на отдельные  районы по количеству ГРП, и сеть каждого  района рассчитывается отдельно. Задача проектировщика заключается в том, чтобы выбрать наилучший вариант  движения потоков газа и так подобрать  диаметры сети, чтобы добиться намеченного  распределения потоков.

Направление движения потоков газа выбирают так, чтобы газ от точки питания  подавался ко всем потребителям по кратчайшему пути. При этом диаметры сети будут наименьшими. Направления  движения газа выбираются, начиная  от точки питания к периферии. В результате выявляются нулевые  точки – конечные точки встречи  потоков газа, идущих по разным направлениям.

 

Пути  движения транзитных потоков газа выбирают так, чтобы, соблюдалось первое условие, одновременно добиваться как можно более равномерного распределения потоков газа по всем направлениям. На расчетной схеме показывают “отсечки” – точки, через которые транзитные потоки газа не проходят. Таким образом, происходит разделение кольцевой сети на несколько тупиковых.

Расчет  производится в следующей последовательности:

1. На расчетной схеме нумеруются все узлы разветвления сети.
2. Определяются расчетные длины участков. Если разбор газа односторонний, то расчетная длина равна ½ длины участка, если двухсторонний полной длине.
3. Определяются удельные, путевые, эквивалентные и расчетные расходы газа

v_l=V_ГРП/Sl_р      (6.1)

V_п=v_l*l             (6.2)